Hibrit bir sistemin yüksek verimli ve dayanıklı MPPT denetimi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: Ruhi Zafer ÇAĞLAYAN

Danışman: Korhan Kayışlı

Özet:

Günlük hayatta yapılan tüm işler için enerjiye ihtiyaç vardır. Bu enerji insan gücüne, mekanik güce veya elektrik gücüne dayalı olabilir. Güç kilit noktadır. Bu nedenle gerekli gücü elde etmek için fosil yakıtlar, nükleer enerji ve diğer yenilenebilir kaynaklar kullanılmaktadır. Bu tezde yenilenebilir enerji kaynakları güç üretmek için kullanılmaktadır. Literatür taraması sırasında, Süper Bükümlü Kayan Mod Kontrolü tabanlı MPPT uygulamasına sahip PV, TEG, Yakıt Pili kombinasyonu yoktur. Bu nedenle kaynak olarak PV, TEG ve Yakıt Hücresi, kontrol yöntemi olarak Süper Bükümlü Kayan Mod Kontrolü seçilmiştir. Güneş ışığını veya ışık enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmek için PV panel kullanılır. PV literatürde yaygın olarak kullanılan bir kaynaktır. Diğer kaynak ise TEG'dir (Termoelektrik Jeneratör). TEG cihazı, elektrik enerjisi üretmek için iki yüzey arasındaki sıcaklık farkını kullanır. Üçüncü kaynak, Yakıt Pili'dir. Yakıt Hücresi, elektrik enerjisi üretmek için kimyasal reaksiyon kullanır. Sistemde yakıt pili kaynak olarak kullanılacak ve tersinir tipte yakıt pili veya elektrolizör kullanılarak yakıt pili pil olarak kullanılabilir. Bahsedilen üç kaynağın güç ve gerilim özellikleri lineer güç kaynaklarından farklıdır. RES kaynakları, Güç Voltajı Karakteristiğinde Maksimum Güç Noktasına (MPP) sahiptir. MPP, Maksimum Güç Noktası İzleme (MPPT) yöntemleri kullanılarak elde edilebilir. Tezde Süper Bükümlü Kayar Mod Kontrolü seçilmiştir. Amaç verimli, sürdürülebilir tasarım elde etmektir. Bu nedenle kontrol yöntemi çok önemlidir. Süper Bükümlü Kayma Modu kontrolü, Kayan Mod Kontrol Yönteminin dezavantajlarını azaltmaktadır. Tezde MPPT, üç boost dönüştürücüyü ve Buck dönüştürücüyü kontrol eder. Sistem, Sinüzoidal Darbe Genişlik Modülasyonu (SPWM) ile kontrol edilen 3 Fazlı Yarım Köprü tabanlı DC/AC inverter bağlanmıştır. Amaç yük tarafında 50 Hz, 220 Vrms gerilim elde etmektir. Sistem rezistif ve motor yükü olmak üzere iki farklı yük altında çalışmaktadır. Sistem davranışı, ideal koşul altında (ideal durumda üç farklı test vardır) ve ideal olmayan bileşenler (gerçek anahtarlama birimleri ve bileşenleri) altında test edilir. Amaç %98'in üzerinde verim elde etmektir. Denetleyicinin avantajlarını ve dezavantajlarını elde etmek için Simülasyon, Süper Büküm Kayma Modu (STSM) Kontrolü ve Değiştir ve Gözlemle Control (P&O) kullanılarak test edilir. Testin amacı kontrolör performansını sağlamaktır.

Anahtar Kelimeler : Fotovoltaik, Termoelektrik Jeneratör, Yakıt Hücresi, Süper Bükümlü Kayma Mod Kontrol, Maksimum Güç Noktası Takip Metodu, Hibrit